背景介绍
IOTCS 是专为物联网平台而设计的工业智能网关。自从 2020 年 10 月以来，我们从需求调研，设计，定型，研发，测试经过漫长的沉淀与孵化，最终顺利实现工业智能网关最初的设想。我们凭借创新设计理念、快捷的安装以及部署、易用的扩展编程接口和强大的产品性能博得了相关用户的青睐。
本文介绍如何使用IOTCS快速搭建边缘计算平台，通过简单修改几行配置文件，就可以快速搭建一个基于 IOTCS + MQTT SERVER + Ekuiper + TDengine 边缘计算平台。架构如下图：
边缘计算方案整体测试技术选型:
Prosys OPCUA 模拟器
IOTCS 自研物联网网关
MQTT SERVER =》 mosquitto
ekuiper => LF Ekuiper 边缘计算平台
数据存储 =》 TDengine
操作系统=> ubuntu 【共两台虚拟机：1.ubuntu destop 2. ubuntu server】
搭建流程及详细说明：
一、安装Prosys OPCUA 模拟器
【注：我们以用OPC UA驱动作为案例讲解】
下载Prosys 模拟器，地址如下：
https://www.prosysopc.com/products/opc-ua-simulation-server/提供版本型号
下载完成后，在ubuntu desktop 操作系统上安装
sudo chmod u+x ./prosys-opc-ua-simulation-server-linux-x64-5.2.2-9.sh
sudo ./prosys-opc-ua-simulation-server-linux-x64-5.2.2-9.sh
最终界面如下图：
Prosys OPC UA Simulation Server设置【确保模拟服务器处在running状态】
上图红框说明有两个模式
第一个是基本模式 【指界面tab界比较少，比较简洁】
第二个是专家模式 【指界面tab界比较多，比较复杂】
添加模拟变量信息
查看OPC UA 模拟器Endpoints 信息，方便客户端连接测试
endpoint：opc.tcp://<ip>:53530/OPCUA/SimulationServer
#修改opcua地址，如下图
opc.tcp://192.168.233.153:53530/iotcsProsys OPC UA 设置完成后，验证配置是否正确
二、安装IOTCS
IOTCS软网关相关功能如下，例如：
1、采集配置
a、驱动管理
b、设备管理
c、设备变量管理
2、规则引擎
a、规则列表
b、资产管理
3、设备日志
4、用户管理
【以在ubuntu server 上安装为例】
使用docker方式安装IOTCS
docker run --restart always --name iigateway -dit -p 8001:8001 -p 9001:9001iotcs/igateway:0.6.1使用tar.gz方式安装IOTCS
1、下载Linux运行环境：安装.net core3.1
2、官方下载地址：
https://dotnet.microsoft.com/zh-cn/download/dotnet/thank-you/runtime-aspnetcore-3.1.24-linux-x64-binaries3、安装运行环境
tar -zxvf aspnetcore-runtime-3.1.24-linux-x64.tar.gz -C /opt/netcoresdk/
ln -s /opt/netcoresdk/ /usr/local/bin
验证是否安装成功：dotnet --info4、下载release 版本，将压缩包解压到指定的位置
进入到App目录后，执行如下命令:dotent IOTCS.EdgeGateway.Server.dll安装IOTCS WebUI
sudo apt install git
#将web ui 界面文件下载到指定的目录
git clone https://github.com/IOT-CS/WEB.git
#安装nginx
docker run -dit -p 80:80 --restart=always --name iotcs-nginx -v/opt/iotcs_web/WEB:/usr/share/nginx/html:rw nginx:1.20.1-alpine
修改web ui 配置文件【修改api IP 地址和websocket ip 地址】
vim /opt/iotcs_web/WEB/static/api_config.js
修改完成后，重启web ui nginx docker
登录WEB UI
登录地址：http://<ip>/#login
注：如看到上述界面代表安装成功了。详细请参看官网
首先配置南向设备功能
配置驱动管理，如下图：
驱动名称：给当前驱动建立一个名称
驱动类型：选择驱动，本次测试使用的OPCUA
添加设备组，如下图：
首先，需要添加设置组，设备组有两个参数：
设备组名称：给设备组建立一个名称。
采集周期：当前分组下面所有设备都是按照此周期采集。
添加分组设备，如下图
添加设备有四个参数：
父级：指的是当前设备所属的分组，下拉框选择。
Topic: 为当前采集设备设定一个主题名，同MQ里主题有相似用处。
设备名称: 为当前设备设定一个名称。
驱动名称：选择当前设备的驱动，用于采集数据。
设置OPC UA 采集地址，如下图：
注：如果是PLC，可能参数会更多。目前软网关只支持OPC UA。（西门子PLC系列，三菱PLC，MTConnect, Modbus等都在陆续加入，敬请期待）
添加设备点位，如下图：
选择分组，然后选择设备，最后点击添加点位，参数如下：
变量名：指的是字段名称
地址：目前是OPC UA 所以指的是NodeID ，如果是PLC ，那么就是PLC 地址。
注：以上采集配置已经配置完成。
其次，配置北向数据导出功能【规则引擎配置】
配置资源
本次以MQTT为例，配置MQTT 服务器相关参数
配置规则
【开源版规则引擎相对简单，主要支持两种功能，MQTT导出功能，HTTP导出功能】
三、安装 mosquitto 作为mqtt 服务器【在ubuntu server 上面安装】
拉取镜像
docker pull eclipse-mosquitto:latest查看镜像
docker images建立配置目录
mkdir -p /opt/mosquitto/config
mkdir -p /opt/mosquitto/data
mkdir -p /opt/mosquitto/log建立配置文件，大部分教程缺少：listener 1883
vim /opt/mosquitto/config/mosquitto.conf
# 写入以下内容
persistence true
persistence_location /opt/mosquitto/data
log_dest file /opt/mosquitto/log/mosquitto.log
listener 1883
allow_anonymous true 【此参数设置为true后，连接mqtt 可以匿名连接】为目录授权
chmod -R 644 /opt/mosquittoDocker 启动
docker run -dit --restart=always --name=mosquitto --privileged -p 1883:1883 -p 9002:9001 -v
/opt/mosquitto/config/mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf -v
/opt/mosquitto/data:/mosquitto/data -v
/opt/mosquitto/log:/mosquitto/log eclipse-mosquitto:latest
生成密码
#进入容器
docker exec -it 6acdb4238f69 sh
#对于passworf_file，可以复制一份模板，或者创建一个空文件
touch /mosquitto/config/pwfile.conf
chmod -R 755 /mosquitto/config/pwfile.conf
# 使用mosquitto_passwd命令创建用户，第一个test是用户名，第二个test2022是密码
mosquitto_passwd -b /mosquitto/config/pwfile.conf test test2019验证mqtt server 服务【使用MQTT client 测试】
四、安装Ekuiper
下载ekuiper 镜像
docker pull lfedge/ekuiper:1.5-alpine运行docker
docker run -p 9081:9081 -d --restart=always --name kuiper -e
MQTT_SOURCE__DEFAULT__SERVER="tcp://192.168.233.152:1883" lfedge/ekuiper:1.5-alpine验证ekuiper 是否真正的从mqtt server 订阅数据
#进入ekuiper docker 容器内部
docker exec -it kuiper /bin/sh
#执行如下SQL
./bin/kuiper create stream demo '(speed bigint) WITH (FORMAT="JSON",
DATASOURCE="test_opcua")'
#查询
./bin/kuiper query
select * from demo;
进入查询命令后，再执行如下图红框里的SQL语句【过滤温度超过30度的数据】
现在我们通过MQTT client 连接MQTT server 发送数据，然后验证ekuiper query 是否有数据显示【使用MQTT client 推数据到MQTT 然后再看数据是否能被 ekuiper 过滤】
五、验证IOTCS 从OPCUA 模拟器当中采集数据 ---> MQTT server ---> ekuiper，如下图：测试只采集了一个变量
Prosys OPC UA 设置变量
IOTCS 配置设备变量
查看ekuiper
ekuiper 安装tdengine 插件有两步必须处理
第一步下载tdengine 插件，解压到相应的目录，如图：
第二步将上述两个文件上传到对应的目录
install.sh脚本需要docker cp {containerID} install.sh kuiper:/kuiper
然后在docker 容器内部执行install.sh
tdengine@1.5.0.so 需要放入到上面建立docker 数据卷目录
第三步验证插件是否安装成功
curl http://127.0.0.1:9081/plugins/sinks/tdengine
六、安装TDengine 【操作系统是ubuntu server】
第一种通过apt-get 安装方式
可以使用 apt-get 工具从官方仓库安装
安装包仓库
wget -qO - http://repos.taosdata.com/tdengine.key | sudo apt-key add -
echo "deb [arch=amd64] http://repos.taosdata.com/tdengine-stable stable main" |
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/tdengine-stable.list执行完上述两条命令后会生产一个包管理文件
使用 apt-get 命令安装
sudo apt-get update
apt-cache policy tdengine
sudo apt-get install tdengine
验证tdengine 数据库是否正常
systemctl status ta第二种通过安装包方式安装【推荐使用第二种】
下载对应的安装包，我们测试安装的是TDengine 2.2.2.0
对下载的安装包进行安装
dpkg -i TDengine-server-2.2.2.0-Linux-x64.deb
启动数据库服务
systemctl start taosd
#查看是否启动成功
systemctl status taosd
#启动成功后，我们使用TDengine 命令行 (CLI)操作数据库。
taos
注：如果像上图这样，说明已经安装成功并且可以操作数据库。
七、ekuiper 数据导入tdengine
创建数据库、表，参考以下文档：
create database demo;
use demo;
create table t (ts timestamp, speed int);创建流
curl --location --request POST 'http://192.168.233.152:9081/streams' --header
'Content-Type:application/json' --data '{"sql":"create stream demoStream(speed bigint)WITH ( DATASOURCE = \"test_opcua\", FORMAT = \"json\");"}'创建规则
curl --location --request POST 'http://192.168.233.152:9081/rules' --header 'ContentType:application/json'
--data '{"id":"demoRule","sql":"SELECT * FROMdemoStream;","actions":[{"tdengine":{"provideTs":true,"tsFieldName":"ts","port":0,"ip":"127.0.0.1","database":"demo","table":"t","fields":["ts","speed"]}}]}'删除规则使用API
curl --location --request DELETE http://192.168.233.152:9081/rules/demoRule确定数据是否写入到tdengine
注：下一篇文章准备 IOTCS+ekuiper + tdengine + grafana 实现端到端的解决方案
项目开源地址：
//IOTCS
https://github.com/IOT-CS
https://gitee.com/wittqueen/IOTCS//WEB配置
https://github.com/IOT-CS/WEB
https://gitee.com/wittqueen/WEB项目演示地址：
http://47.108.190.157:8080/index.html
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